Большинство исследований лаборатории носит фундаментальный характер и направлено на изучение внутреннего строения мантии и ядра Земли и поведения вещества при высоком давлении. Прикладные аспекты включают разработку поисковых критериев для открытия месторождений алмазов, поиска минерального сырья, связанного с основными и ультраосновными интрузиями, карбонатитами, а также синтез новых высокобарических материалов на основе углерода, которые будут применяться в технологиях высокого давления и микроэлектронике.
Направления работы лаборатории
- Традиционное направление для Института геологии и минералогии СО РАН и Геолого-геофизического факультета НГУ – петрология алмаза, мантийных ксенолитов и кимберлитового магматизма. Крупнейшие коллекции ксенолитов и алмазов из кимберлитов Якутской провинции исследуются сотрудниками нескольких лабораторий начиная с 70-х годов. Мантийные породы с глубин 150–250 км, а также включения в алмазах, некоторые из которых свидетельствуют о глубине образования до 700–800 км являются единственным прямым источником информации о внутреннем строении Земли. Уровень аналитических методик 21 века позволяет исследовать наноразмерные включения в алмазах, которые несут уникальную информацию об их происхождении.
- Изучение геохимии и петрология магматических пород Азиатского региона является вторым важнейшим направлением исследований. Кимберлиты являются редчайшим типом пород, хотя несут прямую информацию о строении самых глубинных зон Земли. Наиболее распространенные базальтовые магмы имеют глобальное значение для определения путей эволюции вещества и баланса масс в земной коре. Одновременно они несут косвенную информацию о плавлении и строении мантии Земли.
- Экспериментальные исследования при сверхвысоких давлениях, которые позволяют реконструировать процессы магматизма на поверхности, а также заглянуть на глубины, недоступные для базальтовых и кимберлитовых магм. Организована лаборатория, где можно впервые в России проводить статические эксперименты при давлениях до 30 ГПа (что соответствует 800 км вглубь Земли) и температурах до 2500 К. Одновременно подобные эксперименты важны для синтеза новых материалов на основе алмаза и других соединений.
- Важным аспектом аналитического направления является рентгеноструктурный анализ, с помощью которого исследуется большое количество новых природных минералов и материалов, синтезированных при высоких давлениях или в экспериментах при 1 атм.
Проведена комплексная работа, объединяющая петрологические и экспериментальные данные, свидетельствующие о преобладающей роли карбонатитовых расплавов в качестве агента переноса вещества в мантии Земли, агента метасоматоза корневой части литосферных плит и источника литосферных алмазов.
Международные партнеры лаборатории:
Tohoku University (Sendai, Japan); Tokyo University (Tokyo, Japan); Tokyo Institute of Technology (Tokyo, Japan); Ehime University (Matsuyama, Japan); Geophysical Laboratory and Department of Terrestrial Magnetism; Carnegie Institution of Washington (Washington DC, USA); Bayreuth University (Bayreuth, Germany); Géosciences Montpellier, Université de Montpellier (Montpellier, France); School of Physical Sciences, University of Tasmania (Hobart, Tasmania, Australia); ARC National Key Centre for GEMOC; Macquarie University (Sydney, Australia).
Геолого-геофизический факультет НГУ
Институт геологии и минералогии СО РАН
